DE10010439A1 - Stellantrieb bzw. Verfahren zur Montage eines Stellantriebs - Google Patents

Stellantrieb bzw. Verfahren zur Montage eines Stellantriebs

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Abstract

Ein Stellantrieb nach dem Stand der Technik umfasst einen Steckkontakt, der auf einer Leiterplatine angeordnet ist und einen Bürstenhalter, der nicht auf der Leiterplatine angeordnet ist, aber mit der Leiterplatine elektrisch verbunden ist. Dies hat den Nachteil, dass zusätzliche elektrische Verbindungen notwendig sind. DOLLAR A Bei einem erfindungsgemäßen Stellantrieb (1) ist der Bürstenhalter (41) an die Leiterplatte (31) lose gekoppelt und an einem Gehäuse (9) befestigt, so dass elektrische Verbindungen von Bürstenhalter (41) und Leiterplatine (31) einfach und ohne zusätzliche Mittel hergestellt werden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Stellantrieb bzw. eines Verfahrens zur Montage eines Stellantriebs nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. 10.
Aus der EP 0 865 148 A1 ist ein Kommutatormotor mit Motorbetriebssensor bekannt, bei dem ein Stecker auf einer Leiterplatine angeordnet ist. Ein Bürstenhalter ist getrennt von der Leiterplatine ausgebildet.
Die DE 198 05 185 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung, bei der ein Bürstenhalter einstückig mit einer Steckeraufnahme ausgebildet ist. Dieser ist dann auf einer Leiterplatine angebracht.
Aus der EP 0 474 904 B1 ist eine Kommutator-Getriebe- Antriebseinheit bekannt, bei der ein Bürstenhalter und ein Stecker getrennt voneinander auf einer Leiterplatine angeordnet sind.
Diese Vorrichtungen haben zum Nachteil, dass der Fertigungsprozess sehr aufwendig und damit kostenintensiv ist. Weiterhin hat die feste Verbindung von Bürstenhalter und Leiterplatine den Nachteil, dass eine genaue gleichzeitige Toleranzabstimmung von Bürstenhalter mit Kohlebürsten zum Kommutator und Leiterplatine mit Schaltelementen, z. B. Hallelementen, die jeweils unterschiedliche Systemschnittstellen haben, sich sehr schwierig gestaltet.
Ausserdem macht diese feste Verbindung ein Justieren erforderlich.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemässe Stellantrieb bzw. das erfindungsgemässe Verfahren zur Montage eines Stellantriebs mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 10 hat dem gegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise der Fertigungsprozess vereinfacht und die Betriebssicherheit verbessert wird, sowie mechanische Belastungen verringert werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 bzw. 11 aufgeführten Massnahmen bzw. Verfahrensschritte sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 genannten Stellantriebs bzw. des im Anspruch 10 genannten Verfahrens zur Montage eines Stellantriebs möglich.
Es ist vorteilhaft, den Bürstenhalter für den Einbau in den Stellantrieb an die Leiterplatine lose zu koppeln, weil sich dadurch der Bürstenhalter zu dem Kommutator des Elektromotors selber ausrichtet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, den Bürstenhalter durch Rastelemente an der Leiterplatine lose zu koppeln, weil dadurch der Einbau des Bürstenhalters vereinfacht wird.
Durch die Befestigung des Bürstenhalters am Gehäuse entsteht der Vorteil, dass der Bürstenhalter von der Leiterplatine entkoppelt ist und sich mechanische Schwingungen des Motors nicht auf die Leiterplatine übertragen.
Ausserdem ist es vorteilhaft, dass auf dem Bürstenhalter elektrische Bauelemente in einer Aufnahme beweglich angeordnet sind, weil dadurch ihre elektrischen Anschlussleitungen ohne mechanische Spannungen mit der Leiterplatine elektrisch verbunden werden können, wenn der Bürstenhalter im Gehäuse montiert ist.
Für die Montage ist es vorteilhaft, dass einzelne Teile des Getriebegehäuses oder des Elektronikgehäuses, die aus zumindest einem Oberteil und zumindest einem Unterteil bestehen, einteilig sind oder mit dem Motorgehäuse einteilig sind, weil dadurch die Anzahl der zu montierenden Teile und der Fertigungsaufwand reduziert wird.
Die Fixierung der Leiterplatine in dem Gehäuse geschieht auf vorteilhafte Weise dadurch, dass elastische Andruckelemente am Unterteil des Gehäuses angeordnet sind, weil die Leiterplatine dadurch nicht starr am Gehäuse befestigt ist.
Bei der Montage des Stellantriebs ist es vorteilhaft die Rasthaken zwischen Bürstenhalter und Leiterplatine zu lösen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Stellantrieb in Explosionsdarstellung,
Fig. 2 einen Bürstenhalter und
Fig. 3 einen Bürstenhalter, eine Leiterplatine und ein Gehäuse im Querschnitt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt einen Stellantrieb 1. Der Stellantrieb 1 hat einen Elektromotor 3, der in einem Motorgehäuse 6 untergebracht ist. Der Elektromotor 3 besteht u. a. aus einem Stator und einem Rotor, dessen Welle 19 aus dem Motorgehäuse 6 herausragt. Das Motorgehäuse 6 ist mit einem Gehäuse 9 verbunden, in das die Welle 19 hineinragt. Das Gehäuse 9 umfasst ein Getriebegehäuse 12 und ein Elektronikgehäuse 15. Das Gehäuse 9 hat zumindest ein Oberteil und zumindest ein Unterteil. Das Getriebegehäuse 12 hat dementsprechend zumindest ein Oberteil 23 und zumindest ein Unterteil 24. Beispielsweise hat auch das Elektronikgehäuse 15 zumindest ein Oberteil 26 und zumindest ein Unterteil 27. In diesem Beispiel sind das Unterteil 24 des Getriebegehäuses 12 und das Unterteil 27 des Elektronikgehäuses einteilig ausgeführt. Dies kann entsprechend für andere Einzelteile des Gehäuses 9 ebenso ausgebildet sein. Weiterhin kann zumindest ein Teil, bspw. ein Elektronikgehäuseoberteil 26 und ein Getriebegehäuseoberteil 23 mit dem Motorgehäuse 6 einteilig ausgeführt sein.
Mit einer Leiterplatine 31 sind Steckkontakte 34 verbunden, die Teile eines Steckers 37 sind. Die Leiterplatine 31 trägt weiterhin elektrische Bauelemente einer Motorelektronik 4, die hier nicht weiter dargestellt ist. Mit der Leiterplatine 31 ist ein Bürstenhalter 41 mittels Rasthaken 43 gekoppelt. Der Bürstenhalter 41 ist bspw. im Bereich des Elektronikgehäuses 15 angeordnet.
In das Getriebegehäuse 12 wird weiterhin noch ein Getriebe 47 eingesetzt. An dem Getriebe 47 greift die Welle 19 des Elektromotors 3 an.
Fig. 2 zeigt eine Unterseite des Bürstenhalters 14, der im eingebauten Zustand der Leiterplatine 31 direkt zugewandt ist.
Der Bürstenhalter 41 hat in diesem Beispiel bspw. vier Rasthaken 43, mit denen er an die Leiterplatine 31 durch Umgreifen lose gekoppelt wird.
Der Bürstenhalter 41 beinhaltet weiterhin Bürsten 62 (Fig. 3), die hier nicht näher dargestellt sind. Ausserdem sind in dem Bürstenhalter Entstörelemente 54, hier beispielsweise elektrische Drosselspulen, angeordnet, deren elektrische Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 aus der Unterseite des Bürstenhalters 41 herausragen. Im eingebauten Zustand von Bürstenhalter 41 und Leiterplatine 31 ragen diese Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 bspw. durch die Leiterplatine 31 hindurch und werden auf einer Seite der Leiterplatine 31 verlötet.
Fig. 3 zeigt den Bürstenhalter 41, die Leiterplatine 31 und das Gehäuse 9 im Querschnitt. Der Querschnitt durch den Stellantrieb 1 verläuft hier senkrecht zur Welle 19. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden die gleichen Bezugszeichen wie in den bisherigen Figuren verwendet. Auf der Welle 19 ist ein Kommutator 58 befestigt, an dem Bürsten 62 zur Stromübertragung angreifen. Die Bürsten 62 sind in dem Bürstenhalter 41 angeordnet.
Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 des elektrischen Entstörelements 54 ragen bspw. durch die Leiterplatine 31 hindurch und sind mittels einer Lötstelle 65 mit der Leiterplatine 31 elektrisch verbunden. Die elektrischen Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 haben darüber soviel Spiel, dass sie ohne Spannung bspw. durch die Leiterplatine 31 hindurchgeführt werden.
Eine Schraube 68 verbindet das Gehäuseoberteil 23, 26 und das Gehäuseunterteil 24, 27 miteinander und klemmt zwischen den Gehäuseteilen den Bürstenhalter 41 ein. Durch diese Befestigung heben die Rasthaken 43 ab und greifen nicht mehr an der Leiterplatine 31 an.
Der Bürstenhalter 41 hat Fixierzapfen 72, die jeweils in eine entsprechende Vertiefung 73 des Gehäuses 9, eingreifen. Die Leiterplatine 31 wird mittels elastischer Andruckelemente 77, die an einem Teil des Gehäuses 9 befestigt sind, an einem anderen Teil des Gehäuses 9 fixiert.
Die Montage eines Stellantriebs 1 wird im Folgenden beschrieben. Der Elektromotor 3 liegt bspw. bereits im vorgefertigten Zustand vor. An dem Motorgehäuse 6 wird dann das Oberteil 23, 26 des Gehäuses 9 befestigt. Dadurch ragt die Welle 19 des Elektromotors 3 in das Getriebegehäuse 12 hinein. Als nächstes wird ein Getriebe 47 in dem Gehäuse 9 eingebaut.
Danach wird die Leiterplatine 31 mit dem bspw. durch Rasthaken 43 an die Leiterplatine 31 lose gekoppelten Bürstenhalter 41 in das Gehäuse 9 eingebracht. Führungszapfen 72 des Bürstenhalters 41 greifen dabei in eine Vertiefung 73 des Gehäuses 9 ein, wodurch der Bürstenhalter 41 geführt wird. Die Bürsten 62 des Bürstenhalters 61 umgreifen dabei den Kommutator 58. Der Bürstenhalter 41 wird dadurch zum Kommutator 58 zentriert. Die Leiterplatine 31 wird unabhängig von der Zentrierung des Bürstenhalters 41 ebenfalls durch Führungsnoppen 74 im Gehäuse 9 ausgerichtet.
Danach wird das Unterteil des Getriebegehäuses 12 und des Elektronikgehäuses 15 montiert und mittels Schrauben 68 mit dem Oberteil befestigt. Zwischen Oberteil und Unterteil wird dadurch der Bürstenhalter 41 eingeklemmt und unabhängig von der Lage der Leiterplatine 31 befestigt.
Die Leiterplatine 31 wird durch elastische Andruckelemente 77, die an dem Gehäuse 9 befestigt sind, in dem Gehäuse 9 fixiert.

Claims (11)

1. Stellantrieb (1), insbesondere für ein Aggregat eines Kraftfahrzeugs,
mit einer Einheit aus einem Elektromotor (3), einem Getriebe (47) und einer Motorelektronik (4),
mit einem Gehäuse (9), das aus einem Getriebegehäuse (12) für das Getriebe (47) und einem Elektronikgehäuse (15) für die Motorelektronik (4) besteht,
mit einem Motorgehäuse (6) des Elektromotors (3), das mit dem Gehäuse (9) verbunden ist,
mit einer Welle (19) des Elektromotors (3), die in das Getriebegehäuse (12) hineinragt,
mit einem Bürstenhalter (41) im Gehäuse (9),
mit einer Leiterplatine (31),
  • - die in dem Elektronikgehäuse (15) angeordnet ist,
  • - die mit einem äußeren Anschlußstecker (37) verbunden ist,
  • - die mit dem Bürstenhalter (41) und Bauelementen der Motorelektronik (4) elektrisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (41) für den Einbau in den Stellantrieb (1) an die Leiterplatine (31) lose gekoppelt ist.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (41) nach dem Einbau in den Stellantrieb (1) am Gehäuse (9) befestigt ist.
3. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (41) im Bereich des Elektronikgehäuses (15) angeordnet ist.
4. Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (41) durch Rastelemente (43) mit der Leiterplatine (31) lose gekoppelt ist.
5. Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bürstenhalter (41) elektrische Bauelemente (54) in einer Aufnahme (72) beweglich angeordnet sind, so daß ihre elektrischen Anschlußleitungen (51) ohne mechanische Spannungen mit der Leiterplatine (31) elektrisch verbunden werden können, wenn der Bürstenhalter (41) im Gehäuse (9) montiert ist.
6. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebegehäuse (12) und das Elektronikgehäuse (15) aus zumindest einem Oberteil (23, 26) und zumindest einem Unterteil (24, 27) bestehen, und
daß zumindest ein Unterteil (24) des Getriebegehäuses (12) und zumindest ein Unterteil (27) des Elektronikgehäuses (15) einteilig sind.
7. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Oberteil (26) des Elektronikgehäuses (15) mit zumindest einem Oberteil (23) des Getriebegehäuses (12) einteilig ist.
8. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (6) und zumindest ein Teil des Gehäuses (9) einteilig sind.
9. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatine (31) mittels elastischer Andruckelemente (77), die am Unterteil des Gehäuses (24, 27) angeordnet sind, am Gehäuse (9) fixiert ist.
10. Verfahren zur Montage eines Stellantriebs (1) bestehend aus einem Elektromotor (3) mit einem Motorgehäuse (6) und mit einem Rotor, der eine Welle (19) mit einem Kommutator (58) hat, einer Leiterplatine (31), einem Gehäuse (9), Lagern, einem Bürstenhalter (41) und elektrischen Bauelementen (54), insbesondere nach einem oder mehrerem der Ansprüche 1 bis 9, mit den Verfahrensschritten:
  • - das Motorgehäuse (6) des Elektromotors (3) wird mit dem Gehäuse (9) verbunden, so daß ein Teil der Welle (19) mit dem Kommutator (58) in das Gehäuse (9) ragt,
  • - auf die Leiterplatine (31) mit der Motorelektronik (4) und mit dem Anschlußstecker (37) wird der Bürstenhalter (41) montiert, indem die Rasthaken (43) des Bürstenhalters (41) an der Leiterplatine (31) einrasten,
  • - die Leiterplatine (31) wird in das Gehäuse (9) eingebracht,
  • - die Leiterplatine (31) wird mittels zumindest einem Führungszapfen (72) im Gehäuse (9) geführt,
  • - der Bürstenhalter (41) wird mittels zumindest einem Führungsnoppen (74) im Gehäuse (9) geführt,
  • - Bürsten des Bürstenhalters (41) umgreifen den Kommutator (58) und richten den Bürstenhalter (41) zum Kommutator (58) aus,
  • - der Bürstenhalter (41) wird am Gehäuse (9) fixiert,
  • - das zumindest eine Oberteil des Elektronikgehäuses (26) und das zumindest eine Unterteil des Gehäuses (24, 27) werden montiert.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einbau der Leiterplatine (31) in den Stellantrieb (1) die Rasthaken (43) des Bürstenhalters (41) zur Leiterplatine (31) gelöst werden.
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